Задание OGEPHYS208CFD: Линза. Ход лучей в линзе. Фокусное расстояние линзы. Оптическая сила линзы

Рассматриваем тонкую собирающую линзу и луч, показанный в первичном условии. Главная оптическая ось горизонтальна; F обозначает фокусное расстояние. Излом направления происходит в плоскости линзы.
Падающий луч проходит через передний фокус F. По правилу хода лучей после собирающей линзы он идёт параллельно главной оптической оси. На исходном рисунке это горизонтальная линия 3.
Правило для луча через оптический центр здесь применять нельзя: показанный луч падает на линзу выше центра. Направление нужно находить по положению луча относительно фокуса, а не продолжать любую входящую прямую без изменения.
Проверка: Если обратить ход луча 3, параллельный пучок должен попасть в передний фокус — исходная траектория восстановится. Это согласуется с выбранной линией. Линии, ведущие к F или 2F, подходят только при соответствующем положении входящего луча; горизонтальное направление возникает только для луча через передний фокус. Все построения относятся к идеальной тонкой линзе, как прямо задано в условии. Ответ: 3.